Fermentação é um processo químico, com a ausência de gás oxigênio (O2), no qual fungos e bactérias realizam a transformação de matéria orgânica em outros produtos e energia. É a forma que esses seres encontram de produzir energia para o desempenho de suas funções biológicas.
Independentemente do ser vivo que está realizando a fermentação, ela sempre ocorre no citoplasma (ou citosol) da célula e com o auxílio de enzimas, as quais atuam como catalisadores.
Assim sendo, podemos dizer que a fermentação é uma via de produção energética que utiliza uma matéria orgânica, como a glicose. Antes da fermentação ocorrer, um processo denominado de glicólise é realizado.
Glicólise
A glicólise é um processo químico no qual fosfatos (P) são incorporados à molécula de glicose, favorecendo a sua quebra em duas moléculas de ácido pirúvico, como na equação representada a seguir.
Fermentação alcoólica
Trata-se de uma fermentação realizada por alguns tipos de bactérias e alguns fungos (como a levedura Sacharomyces cerevisiae). Nessa reação, o ácido pirúvico (cuja fórmula é C3) é descarboxilado (perde sua hidroxila), gerando acetaldeído por meio da ação da enzima piruvato descarboxilase (ausente em animais).
Como resultado dessa fermentação, o NADH produz a redução do acetaldeído a moléculas de etanol (C2H6O), produzindo ainda o dióxido de carbono (CO2).
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Essa fermentação é muito comum na produção de pães, vinhos, cervejas e etanol.
Produção de gás carbônico durante uma fermentação
Fermentação lática
A fermentação lática, realizada exclusivamente por ação bacteriana (os lactobacilos), ocorre quando a glicólise tem como carboidratos a glicose ou a galactose, obtidas a partir da quebra de uma molécula de lactose (açúcar presente no leite). Na glicólise com os derivados da lactose, temos a formação de ácido pirúvico, ATP e NADH2, em vez de NADH.
Por meio da ação da enzima desidrogenase lática, o ácido pirúvico é convertido (por meio de uma reação de redução) a ácido lático (C3H6O3), quando a carbonila torna-se uma hidroxila.
Essa fermentação é muito comum na produção dos iogurtes e queijos.
Fermentação acética
A fermentação acética ocorre quando o etanol, obtido a partir da fermentação alcoólica, entra em contato com bactérias da família Pseudomonaceae, como a Acetobacter ou Gluconobacter.
Essas bactérias transformam o etanol em moléculas de ácido acético (C2H4O2) por meio de um processo de oxidação. O ácido acético é o principal componente do vinagre.
Por Me. Diogo Lopes Dias
A fermentação é um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença de gás oxigênio, portanto, trata-se de uma via de produção de energia anaeróbia. Nesse processo, o aceptor final de elétrons é uma molécula orgânica. Essa via é muito utilizada por fungos, bactérias e células musculares esqueléticas de nosso corpo que estão em contração vigorosa.
A fermentação ocorre no citosol e inicia-se com a glicólise, quando ocorre a quebra de glicose em duas moléculas de piruvato. Percebe-se, portanto, que inicialmente esse processo é semelhante à respiração celular.
O piruvato recebe elétrons H+ provenientes do NADH e transforma-se em ácido láctico, que posteriormente é eliminado pela célula. Ele pode também se transformar em álcool e CO2, que também são posteriormente eliminados. A substância a ser produzida depende do organismo em que o processo ocorre. Quando o piruvato é transformado em ácido láctico, dizemos que ocorreu uma fermentação láctica; mas quando se transforma em álcool, a fermentação é chamada de alcoólica. Tanto na fermentação alcoólica quanto na lática o NADH doa seus elétrons e é convertido em NAD+.
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Observe o esquema que ilustra o processo de fermentação.
A fermentação láctica é comum em células musculares, bactérias, protozoários e fungos, sendo usada para a produção de iogurte, coalhada e queijos. Já a fermentação alcoólica é normalmente realizada por leveduras e bactérias, sendo bastante explorada economicamente pelo homem, principalmente para a fabricação de alimentos como o pão e de bebidas como a cerveja, vinho e destilados.
O rendimento da fermentação é bastante pequeno quando comparado ao da respiração celular. Enquanto nesse processo é obtido apenas 2 ATP, na respiração, temos um saldo final de 30 ATP.
Curiosidade: Quando estamos praticando exercícios físicos, frequentemente sentimos dor muscular, também chamada de fadiga muscular. Isso ocorre porque as células musculares não recebem a quantidade de oxigênio necessária para realizar a respiração celular e passam a quebrar glicose de forma anaeróbia, produzindo ácido láctico. O acúmulo desse ácido faz com que as pessoas sintam dor. Para saber mais sobre a fermentação láctica no músculo, clique aqui!